Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Порядок выполнения работы

Для хранения материалов проекта необходимо в каталоге ALTERA создать общую для всех лабораторных работ папку LAB, в которой для каждой работы создается отдельная папка LAB1, LAB2,…, LAB7.

Вход в САПР MAX+PLUS II: в САПР MAX+PLUS II необходимо на рабочем столе или в меню ПУСК/ ПРОГРАММЫ выбрать пункт ALTERA с помощью курсора, после чего произойдет загрузка пакета программ САПР MAX+PLUS II.

3.1. Исследование логической функции 2ИЛИ (OR).,

3.1.1. Создание нового проекта. Для создания нового проекта необходимо создать новый файл с описанием устройства в соответствующем редакторе. Создание нового файла меню MAX+PLUS II\Grafic EditorFile (Графический редактор) или новый файл создается через пункт меню FILE\NEW\Grafic EditorFile. (В случае, если необходимо продолжить работу с ранее созданным файлом, следует открыть этот файл через подпункт OPEN, выбрав путь к его местонахождению обычным для WINDOWS способом). В обоих случаях, при создании нового файла, необходимо выбрать в открывшихся окнах NEW подпункт Grafic Editor File. После этого выбора на дисплее открывается окно - поле для графического описания проектируемого устройства.

3.1.2. Создание графического описания проектируемого устройства. По первоначальному заданию мы проектируем логическое устройство, реализующее логическую функцию 2ИЛИ. Для создания описания этого устройства в графическом редакторе воспользуемся одной из библиотек САПР MAX+PLUS II. Для установки элемента на поле чертежа необходимо указать место его расположения. Для этого необходимо подвести курсор к желаемой точке расположения и щелкнуть левой кнопкой мыши. В отмеченном таким образом месте появится черная мигающая точка. Далее следует войти в SYMBOL/ENTER SYMBOL. В открывшемся окне выберем необходимую нам библиотеку - DISK\maxplus2\max2lib\prim, где хранятся логические примитивы(простейшие логические элементы) САПР MAX+PLUS II. (Выбор библиотеки осуществляется курсором при нажатии левой кнопки мыши с последующим нажатием ОК).

В открывшемся окне SYMBOL FILES приводятся все простейшие логические элементы и порты ввода – вывода ПЛИС. Выберем необходимый нам элемент по условиям проектирования устройства. Элемент 2ИЛИ имеет обозначение в окне SYMBOL FILES “or2”.Для извлечения этого элемента из библиотеки в файл описания устройства необходимо выделить его курсором и левой кнопкой мыши с последующим нажатием кнопки О К. После этих операций на поле рисунка появится графическое изображение элемента 2ИЛИ красного цвета, что означает операцию выделения данного элемента. Выделить элемент на чертеже можно курсором и левой кнопкой мыши обычным способом. Отменить выделение можно тем же способом, поместив курсор на свободное от элементов поле чертежа. Выделенный элемент можно редактировать, воспользовавшись подпунктами пункта меню EDIT

ü отменить ввод (UNDO);

ü -вернуть предыдущее действие (UNDOUNDO);

ü вырезать CUT;

ü копировать в буфер- COPY;

ü вставить из буфера- PASTE;

ü удалить – DELETE;

ü зеркальное отображение в горизонтальной- FLIPHORIZONTAL и вертикальной – FLIPVERTICAL - плоскостях;

ü поворот элемента – ROTATE.

Для завершения создания графического описания необходимо на чертеж извлечь из библиотеки примитивов элементы INPUT и OUTPUT, через которые осуществляется ввод и вывод информации в ПЛИС. Эта операция проводится аналогично операции ввода элемента “or2” через пункт меню SYMBOL. Так как элемент 2ИЛИ имеет два входа, то второй примитив INPUT получим на чертеже, последовательно выполнив: указание точки размещения элемента - выделение примитива INPUT – вход в меню EDIT/ COPY - PASTE. Эти операции можно выполнить, используя правую кнопку мыши.

Далее необходимо скомпоновать схему в удобном для её анализа виде, а именно, примитивы INPUT должны находиться в поблизости от входов примитива 2ИЛИ, а элемент OUTPUT должен находиться в районе выхода элемента 2ИЛИ.(Такое расположение элементов обязательным не является). Удобное расположение элементов схемы осуществляется их перемещением по плоскости чертежа. Для перемещения элемент необходимо вначале выделить, а затем,не отпуская левую кнопку мыши, переместить элемент. После завершения размещения элементов необходимо произвести необходимые соединения элементов в соответствии с логикой работы проектируемого устройства. Связи между элементами проводятся курсором при его установке на входы или выходы элемента, при этом вместо курсора в виде стрелки появляется курсор в виде перекрестия.

После установления связей между элементами необходимо присвоить имена каждому входу и выходу ПЛИС. В рассматриваемом случае входы и выходы ПЛИС и входы и выходы проектируемого устройства совпадают. Для присвоения имен в примитивах INPUT и OUTPUT необходимо, дважды щелкнув по PIN_NAME, выделить их в черный цвет и записать на это место имя входа или выхода примитива INPUT или OUTPUT, например, для присвоив имена для входов Х1 и Х2, а для выхода – Y.

Этими действиями завершается создание графического описания проекта. Созданное таким образом описание проекта необходимо сохранить. Сохранение файла проводится по схеме: пункт меню FILE-Save AS… Disk\ALTERA\LAB\LAB1. В окне FILE NAME записать имя файла – lab1.gdf. Для завершения операции следует нажать кнопку ОК. Далее необходимо снова войти в FILE\PROJECT\SET PROJECT CURRENT FILE и ЗАТЕМ OK,

3.1.3. Компиляция проекта.

3.1.3.1. Перед компиляцией проекта необходимо выбрать тип ПЛИС фирмы ALTERA. Так как в нашем случае выбор конкретной ПЛИС существенной роли не играет, выберем ПЛИС семейства МАХ 3000А. Для этого выберем пункт меню ASSIGN\DEVICE…, а в открывшемся окне DEVICE FAMILY выберем курсором MAX 3000A, а в окне DEVICES – EPM 3032 ALC 44-4. Выбор типа ПЛИС завершается нажатием ОК на этой панели.

3.1.3.2. Для компиляции проекта необходимо войти в пункт меню MAX+PLUS II\COMPILER или нажать соответствующую кнопку на панели инструментов. Процесс компиляции начнется, если на появившейся, на дисплее панели, нажать кнопку START. После компиляции панель отображения этого процесса можно закрыть. Если на панели компиляции нет сообщений об ошибках, то можно приступить к отладке (тестированию) проекта. Если в процессе компиляции были выявлены ошибки, то их необходимо устранить и процесс компиляции повторить снова. После компиляции проекта необходимо присвоить номера выводов ПЛИС входам и выходам схемы разработанного графического описания схемы. Для этого следует войти в подпункт меню ASSIGN\BACK ANNOTATE PROJECT и отметить первую строку на появившейся панели. Для закрытия панели необходимо нажать ОК.

3.1.4. Тестирование проекта.

Для тестирования проекта необходимо создать специальный файл в графическом редакторе WAVEFORM EDITOR (файл с расширением *.SCF). Для создания файла необходимо выполнить следующие действия:

3.1.4.1. Войти в пункт меню MAX+PLUS II и выбрать из появившегося списка WAVEFORM EDITOR или войти в подпункт меню FILE- NEW… и также выбрать тот же редактор. На дисплее появится поле для создания требуемого файла.

3.1.4.2. Создание файла следует начать с ввода входов и выходов проектируемого устройства. Для этого необходимо войти подпункт меню NODE\INSERT NODE\LIST.

3.1.4.3. Выбирая имя входа или выхода в окне NODES & GROUPS FROM SNF введем их в файл lab1.scf.( для ввода необходимо требуемый вход или выход выделить курсором и нажать ОК).

3.1.4.4. После ввода всех входов и выходов необходимо задать рисунок входных сигналов с помощью панели инструментов, расположенной слева. Для рисования формы входного сигнала по какому - либо входу необходимо этот вход сначала выделить курсором, а затем задать форму сигнала, используя панель инструментов.

3.1.4.5. После формирования всех входных сигналов необходимо запустить программу-стимулятор для нахождения формы выходных сигналов. Запуск программы осуществляется по схеме: вход в пункт меню MAX+PLUS II \ STIMULATOR или нажатием соответствующей кнопки на панели инструментов.

3.1.4.6. После этих действий на дисплее появится панель с окнами, в которых необходимо указать параметры тестирования, в частности, начальное время – START TIME и конечное время решения – END TIME. Для нашего примера эти два параметра существенной роли не играют, поэтому необходимо оставить те параметры, которые предлагаются по умолчанию.

3.1.4.7. Для запуска программы на решение необходимо нажать кнопку START курсором.

3.1.4.8. После решения на мониторе появится панель с сообщениями о наличии или отсутствии ошибок при решении. Эту панель необходимо закрыть и затем произвести дальнейшие действия в соответствии с последними сообщениями. Если есть ошибки, то их необходимо устранить.

3.1.4.9. Если ошибок нет, то следует курсором открыть файл с результатами решения, нажав на кнопку OPEN SCF.

3.1.4.10. Далее необходимо проанализировать полученные результаты на их соответствие требуемой логике работы проектируемого устройства.

3.2. Исследование логической функции BAND 2. Смотри п.п. 3.1.1 ¸ 3.1.4;

3.3. Исследование логической функции BNAND 2 Смотри п.п. 3.1.1 ¸ 3.1.4;

3.4. Исследование логической функции BNOR. Смотри п.п. 3.1.1 ¸ 3.1.4;

3.5. Исследование логической функции BOR. Смотри п.п. 3.1.1 ¸ 3.1.4;

3.6. Исследование логической функции NAND. Смотри п.п. 3.1.1 ¸ 3.1.4;

3.7. Исследование логической функции NOR. Смотри п.п. 3.1.1 ¸ 3.1.4;

3.8. Исследование логической функции NOT. Смотри п.п. 3.1.1 ¸ 3.1.4;

3.9. Исследование логической функции XOR. Смотри п.п. 3.1.1 ¸ 3.1.4;

3.10. Исследование логической функции XNOR. Смотри п.п. 3.1.1 ¸ 3.1.4.

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен содержать:

1. Цель работы;

2. Изображение исследуемых логических элементов;

3. Логические функции, реализуемые устройствами заданные таблично и аналитически;

4. Изображения описаний проектов, выполненных в среде MAX+PLUS II.

5. Изображение результатов моделирования в среде MAX+PLUS II (файлы с расширением *.SCF).

6. Выводы по работе.

5. Контрольные вопросы

1. Основные логические элементы?

2. Логический элемент НЕ?

3. Логический элемент ИЛИ?

4. Логический элемент И?

5. Логический элемент стрелка Пирса?

6. Логический элемент штрих Шеффера?

7. Логический элемент исключающее ИЛИ?

8. Основные законы булевой алгебры?

9. Коммутативный закон?

10. Ассоциативный закон?

11. Дистрибутивный закон?

12. Закон поглощения?

13. Закон склеивания?

14. Закон Де Моргана?

Лабораторная работа №2

изучение системы триггеров в almera max+plus ii

Цель работы: исследование различных видов триггеров (RS, JK, D, T) и определение логики их работы.

Основные положения

Триггерное устройство предназначено для запоминания логической информации и использование в качестве элементов памяти в последовательных логических устройствах.

Триггер – логическое устройство, запоминающее поданную на его вход информацию в определенный момент времени и изменяющее свое состояние при поступлении информации в последующие моменты времени.

В общем случае триггеры состоят из собственно элемента памяти и входной комбинационной логике, формирующей входные сигналы.

Триггеры могут иметь исполнение в двух базисах (И-НЕ и ИЛИ-НЕ):

а) триггер в базисе И-НЕ (рис.1)– его активному уровню соответствует «0»;

Рисунок 1 RS-триггер в базисе И-НЕ

б) триггер в базисе ИЛИ-НЕ (рис.2) – его активному уровню соответствует «1».

Рисунок 2 RS-триггер в базисе ИЛИ-НЕ

Классификация триггеров:

1. по условию считать, что все информационные входы могут быть:

ü S (set) ® 1 установка триггера в «1»;

ü R (reset) ® 0 установка триггера в «0»

ü K ® установка универсального триггера в «0»;

ü J ® установка универсального триггера в «1»;

ü T ® счетный вход триггера;

ü C ® синхронизирующий вход триггера;

ü D ® вход данных определяющих состояние триггера при поступлении синхронизирующего сигнала;

ü V ®режим сохранения информации.

В связи с таким разделением триггеры бывают: RS-, JK-, D-, T- триггеры

2. по моменту времени изменения состояния триггера:

ü асинхронные – изменение состояния триггера происходит в момент поступления информационного сигнала;

ü синхронные – изменение состояния триггера происходит в момент поступления синхронизирующего сигнала C в соответствии с другими информационными сигналами.

3. по виду входных сигналов:

ü статические – состояние триггера изменяется уровнем входного сигнала;

ü динамические – состояние триггера изменяется перепадом входного сигнала из «0» в «1» или из «1» в «0».

На рисунке 3 приведены обозначения статических и динамических триггеров.

Рисунок 3 Статические и динамические триггеры:

а) статический RS-триггер с активным единичным уровнем (базис ИЛИ-НЕ); б) статический RS-триггер с активным нулевым уровнем(базис И-НЕ); в) динамический D-триггер (передний фронт); г) динамический D-триггер (задний фронт).

RS-триггер. Внешний вид триггера приведен на рисунках 1, 2, 3а) и 3б). Логика работы триггера приведена в таблицах 1,2,3 и 4.

Таблица 1. Таблица истинности для RS-триггера построенного на базисе ИЛИ-НЕ.

S R Q Режим

х Хранение

Сброс

Установка

- Запрещенная комбинация

Таблица 2. Таблица истинности для RS-триггера построенного на базисе И-НЕ.

S R Q Режим

- Запрещенная комбинация

Установка

Сброс

х Хранение

Таблица 3. Таблица переходов для RS-триггера построенного на базисе ИЛИ-НЕ

Q_t S_t R_t Q_t+1

-

-

Таблица 4. Таблица переходов для RS-триггера построенного на базисе И-НЕ

Q_t S_t R_t Q_t+1

-

-

JK-триггер. По логике работы напоминает RS-триггер за одним исключением: при подаче на вход одновременно двух входных сигналов с активным уровнем состояние триггера изменяется на противоположное. J – вход установки в «1», K – вход сброса в «0». На рис.4 изображен JK-триггер. Его таблица истинности и таблица переходов даны в таблицах 5 и 6 соответственно.

Рисунок 4. JK-триггер

Таблица 5. Таблица истинности JK-триггера

J K JK-триггера в базисе ИЛИ-НЕ JK-триггера в базисе И-НЕ

Q Режим Q Режим

х Хранение x Инвертирование

Сброс Установка

Установка Сброс

х Инвертирование х Хранение

Таблица 6. Таблица переходов JK-триггера.

Q_t JK-триггера в базисе ИЛИ-НЕ JK-триггера в базисе И-НЕ Q_t+1

J_t K_t J_t K_t

- -

- -

- -

- -

JK-триггер является универсальным триггером, так как на его основе можно получить любой известный триггер.

D-триггер. Логика работы D-триггера описывается следующим образом: триггер установится в состояние соответствующее входу D в момент поступления синхронизирующего сигнала С. Синхронизирующий сигнал С – импульсный сигнал, у которого активным может быть как фронт, так и срез импульса. На рисунке 5 и 6 изображены D-триггер и его временные диаграммы.

Рисунок 5 D-триггер с предварительной асинхронной установкой (RS - входы) и синхронной записью (вход – С).

Рисунок 6 временные диаграммы работы D-триггера

В таблице 7 дана логика работы D-триггера.

Таблица 7. Таблица переходов D-триггера.

Q_t С_t D_t Q_t+1

Т-триггер. Логика работы Т-триггера (рис.7) словесно описывается следующим образом: при подаче на ход импульсного сигнала состояние триггера изменяется на противоположное либо по переднему фронту, либо по срезу (заднему фронту) импульса. Из определения следует, что Т-триггер – динамический триггер.

а) б)

Рисунок 7 Т-триггер: а) срабатывание по переднему фронту импульса; б) срабатывание по срезу (заднему фронту) импульса.

На рисунке 8 приведены, временны диаграммы срабатывания Т-триггера.

Рисунок 8 Временные диаграммы Т-триггера: а) срабатывание по переднему фронту импульса; б) срабатывание по срезу (заднему фронту) импульса.

Т-триггер выполняет деление частоты на 2, так как ,а t₂=2t₁, то .

В таблице 8 дана таблица переходов Т-триггера.

Таблица 8 Таблица переходов Т-триггера

Q_t Т_t Q_t+1

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒
Поделиться:

Читайте также:
II. Методика и порядок составления родословной
II. Порядок выполнения курсовой работы
II. Порядок заполнения страницы 001 формы декларации
II. Порядок обучения по охране труда
II. Порядок подання податкового розрахунку
II. Порядок проведения проверок
II. Порядок расследования пищевых отравлений.
II. Порядок формирования экспертных групп, организация экспертизы заявленных на Конкурс проектов и регламент работы Конкурсной комиссии
II. УСЛОВИЯ И ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ КОНКУРСА
III .Порядок применения

Воспользуйтесь поиском по сайту: